Augmenting the Power of Physical Models with Interactive Digital Media

通过交互式数字媒体增强物理模型的力量

基本信息

  • 批准号:
    10254633
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.49万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-04-07 至 2022-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary Augmenting the Power of Physical Models with Interactive Digital Media Science and STEM education requires more effective tools that will engage student attention, challenge them to think critically, and help them learn critical science literacy concepts to create a stronger workforce and citizenry. The primary objective of the project Augmenting the Power of Physical Models with Interactive Digital Media, is to transport students further into the molecular world by developing augmented reality (AR) modules that seamlessly extend the value of 3D Molecular Designs’ (3DMD) models. With 3DMD AR, students will engage with 3DMD’s models in a new way, intuitively navigating at their own pace and constructing their own knowledge while being guided by seamlessly integrated interactive digital media. Immersed in the intrinsic dynamics of molecular structures, they will manipulate the physical model – moving, rotating, adjusting – while digital features move in concert revealing new layers of complexity. 3DMD AR will allow educators to engage more students at middle school, high school, and undergraduate levels by piquing their interest with cutting edge technology and game-based learning applications. The addition of AR features to these instructional materials will not only expand the range of molecular concepts that can be taught with each modeling kit, but will also engage a broader range of today’s students from both economically disadvantaged schools and remote learning environments. 3DMD AR has broad STEM commercial and educational potential. The augmented reality modules described in this proposal can be deployed with any smart mobile device (phone or tablet), making 3DMD AR accessible to a wide range of schools and budgets. Phase I of the project will focus on the feasibility of using augmented reality with our current physical models. The Specific Aims of the project are: 1. Test the feasibility of augmented reality software to identify and track the movement with 3DMD’s five types of physical models: 2D-printed graphics, die-stamped foam, plastic injection-molded molecules, 3D-printed proteins, and a flexible foam-covered modeling wire (mini toober). 2. Focusing one type of physical model – injection-molded water molecules – 3DMD will test the feasibility of augmented reality software to: overlay a variety of types of digital media, allow user actions to trigger responses from the AR software, and determine optimal techniques to interact with physical models and digital devices. By following an internal process of iterative design, the research team will test augmented reality targeting techniques to identify and track physical models. After targeting is achieved, the team will continue this process to develop digital overlays, trigger responses, and ergonomics. The Education Advisory Group will inform the research team of the most useful content to augment the physical models and critique the initial usability of the applications.
项目摘要 通过交互式数字媒体增强物理模型的力量 科学和STEM教育需要更有效的工具,以吸引学生注意力,挑战他们思考 批判性,并帮助他们学习批判性的科学素养概念,以创造更强大的劳动力和公民。主要 该项目的目的通过交互式数字媒体增强物理模型的力量是运输 学生通过开发增强现实(AR)模块,进一步进入分子世界,该模块无缝扩展 3D分子设计的值(3DMD)模型。使用3DMD AR,学生将与3DMD的模型互动 方式,以自己的步伐进行直观的导航并建立自己的知识,同时被无缝指导 集成的交互式数字媒体。沉浸在分子结构的内在动力学中,它们将操纵 物理模型 - 移动,旋转,调整 - 而数字功能在音乐会上移动,揭示了新的复杂性。 3DMD AR将允许教育工作者通过中学,高中和本科级别的更多学生与 在尖端技术和基于游戏的学习应用程序中引起他们的兴趣。添加AR功能 对于这些教学材料,不仅会扩大每种分子概念的范围 对套件进行建模,但也将吸引来自两家经济不利学校的当今学生 和远程学习环境。 3DMD AR具有广泛的STEM商业和教育潜力。增强 该提案中描述的现实模块可以使用任何智能移动设备(电话或平板电脑)部署 3DMD AR可访问各种学校和预算。 该项目的第一阶段将集中在我们当前的物理模型中使用增强现实的可行性。这 该项目的具体目标是: 1。测试增强现实软件的可行性,以识别和跟踪3DMD的五种类型的运动 物理模型:2D打印图形,模具泡沫,塑料注射分子,3D打印蛋白, 以及柔性泡沫覆盖的建模线(Mini Toober)。 2。聚焦一种物理模型 - 注射式水分子 - 3DMD将测试可行性 增强现实软件到:覆盖各种类型的数字媒体,允许用户操作触发响应 从AR软件,并确定与物理模型和数字设备相互作用的最佳技术。 通过遵循迭代设计的内部过程,研究团队将测试增强现实的靶向技术 识别和跟踪物理模型。实现目标后,团队将继续此过程以开发数字 覆盖,触发响应和人体工程学。教育咨询小组将为研究团队提供最多的信息 有用的内容来增强应用程序的初始可用性。

项目成果

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专著数量(0)
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